综放工作面矿压显现规律及液压支架选型研究

为研究厚煤层综放开采时矿山压力显现规律,选择合适的液压支架类型,以某矿31201工作面为背景,采用理论分析、FLAC~(3D)数值模拟等方法,研究不同采高条件下工作面矿山压力显现规律,分析煤壁塑性区变化特征,选择合适的液压支架进行适应性验证。结果表明:开采高度对工作面前方超前支承压力变化规律影响较小,但是对煤壁塑性区范围影响较大,采高小于3.5 m时,煤壁塑性区范围较小,采高大于3.5 m时,煤壁出现较大范围塑性区;根据放顶煤开采条件,分析支撑高度、支护强度、工作阻力大小,确定了选择ZFY18000/25/39D液压支架具有合理性。     

西川煤矿厚煤层综放开采顶板破断特征及支护阻力确定

以西川煤矿1109综放工作面生产技术条件为工程背景,采用数值模拟、理论分析与现场实测相结合,研究了综放开采顶板破断特征及其影响因素以及工作面支护阻力的确定。研究表明,1109综放工作面上位直接顶的周期性破断导致工作面来压,影响其周期性破断的主要因素为上位直接顶岩层厚度以及覆岩压力;工作面支护阻力主要由上位直接顶周期垮落步距、支架控顶距、附加力作用位置以及下位直接顶对上位直接顶作用力距煤壁距离确定,并计算得出了1109工作面合理的支护阻力。现场实测表明:ZF6400/17/32型液压支架工作阻力满足顶板支护要求,能够有效支撑顶板,保证工作面安全生产。     

浅埋厚煤层综放开采矿压显现规律及支架适应性分析

基于串草圪旦煤矿6104工作面地质条件,现场实测并分析了浅埋厚煤层综放开采矿压显现规律,针对工作面液压支架的承载特性,研究了ZF13000/22/42型支撑掩护式液压支架的适应性,为类似的地质条件下浅埋厚煤层综放开采支架的选型和顶板有效支护提供了依据。     

机采高度对顶煤冒放性与煤壁片帮的影响

针对特厚煤层大采高综放开采顶煤冒放性与煤壁片帮难题,采用理论分析、数值模拟及技术经济综合对比分析等方法,分析了工作面机采高度对煤炭资源回采率及煤壁片帮的影响。通过建立特厚煤层大采高综放工作面煤壁片帮的压剪力学模型,分析了大采高综放工作面煤壁片帮机理,研究了相同机采高度情况下大采高综放工作面较大采高综采工作面煤壁片帮更加剧烈的原因。增加液压支架对顶煤的主动支护作用力及选择合理的液压支架架型结构参数,既可以提高顶煤的冒放性,同时还可以降低煤壁的片帮概率。综合分析不同机采高度对煤炭资源回采率、煤壁片帮控制及工程与设备投资的影响,确定罐子沟煤矿大采高综放工作面机采高度为4.5 m,设计研发的ZFY12000/26/47型两柱掩护式整体顶梁大采高综放液压支架使用效果较好。     

大采高综放工作面支架合理支护强度的确定

通过分析山西某矿4号煤综采工作面地质力学条件,确定了该矿4号煤层的坚固性系数为0．75MPa,属软弱煤层。采用数值计算方法,系统的分析了4号煤层大采高综放工作面采高为3．5m时不同支架支护强度情况下工作面煤壁、顶煤的屈服破坏、位移特征及工作面煤壁前方煤体垂直应力分布情况。综合对比支架支护强度情agTa：作面煤壁、顸煤的破坏情况及应力分布情况,从而确定软弱煤层综放工作面支架的合理支护强度,以保证工作面安全、高效生产。     

松软厚煤层超长综放工作面开采关键技术研究

为实现松软厚煤层超长综放工作面安全高效回采,对三元煤业松软厚煤层1312超长综放工作面开采关键技术进行了研究。通过理论研究、现场数据分析,对三元煤业松软厚煤层362m超长综放工作面开采设备运输、支护强度、矿压显现及煤壁稳定性进行了研究。结果表明:目前装备配套方案能够满足三元煤业松软厚煤层超长综放工作面支护及运输的要求;超长综放工作面回采期间,相对于200m以下长度工作面,顶板活动更加频繁,倾向方向周期来压呈现不同特性,且矿压显现程度较为强烈,顶板管理难度加大;为改善工作面端面顶板及煤壁的稳定性,需保障足够支护强度,采用双回路供液系统保障足够的支架初撑力,同时应适当加快工作面推进速度,并在煤壁及顶板破碎时采用注浆加固技术。     

厚煤层综放开采矿山压力显现规律及液压支架选型研究

为研究厚煤层综放开采时矿上压力显现规律及选择合适的液压支架型号,采用理论分析、数值模拟、现场实测等手段分析某矿8202工作面开采时矿压显现规律、顶底板塑性区变化特征,选择合适的液压支架型号并进行支架适应性验证研究.结果 表明:工作面开采后,顶板出现塑性区,随着工作面推进距离增大,底板受最大水平应力的影响发生塑性破坏;理...     

特厚煤层综放工作面煤-架受力演化特征及其承载机理

为了研究特厚煤层综放工作面煤-架结构及其承载机理,以塔山矿8216工作面为背景,根据煤体与支架的位置关系将其分为架前顶煤、架上顶煤和承载煤体,采用FLAC^3D数值模拟软件分析了煤-架结构应力演化特征及煤体失稳破坏规律。结果表明：工作面超前支承压力峰值位于煤壁斜上方的架前顶煤中,顶煤破坏深度与超前支承压力峰值的超前距离基本相当,向控顶区侧呈“弧形”破坏形态。确定了煤-架结构对顶板来压承载能力的排序依次为架前顶煤>承载煤体>液压支架>架上顶煤。承载煤体在围岩应力拱和顶煤的保护下破坏深度始终保持在近煤壁侧3 m内,已破坏煤体应力基本不受推进距离与支架工作阻力变化的影响。架上顶煤在顶煤冒放前后承载特性不同,进而引起整个煤-架结构承载特性的改变。放煤前后煤壁破坏深度分别为3 m和2 m,顶煤破坏深度分别为7 m和12 m。架前顶煤的失稳是发生端面冒顶的主要原因,煤壁侧承载煤体的破坏是煤壁片帮的直接原因。在围岩应力拱的作用下,顶板以架前顶煤为轴做回转运动并伴随着顶板、支架及超前煤体应力的动态变化,但煤-架结构的承载特性不会改变。研究结果可为特厚煤层综放工作面...     

大采高综放工作面煤壁片帮与顶煤冒放性影响分析

针对塔山煤矿大采高综放工作面煤壁片帮防治难题,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,分析了相同机采高度情况下大采高综放工作面煤壁片帮较大采高综采工作面煤壁片帮剧烈的原因,揭示了综放工作面抑制煤壁片帮与提高顶煤冒放性之间的矛盾,研究了液压支架结构参数对煤壁片帮的影响。研究结果表明:由于受塑性破坏区叠加及顶煤冒落放出的影响,相同机采高度情况下,大采高综放工作面煤壁片帮比大采高综采工作面更加剧烈;合理的液压支架初撑力可在缓解煤壁片帮的同时提高顶煤冒放性;整体顶梁比铰接顶梁更有利于抑制煤壁片帮,同时可以通过适当增大液压支架顶梁长度来缓解煤壁片帮与顶煤冒放性的矛盾;护帮板与伸缩梁分体结构作为大采高综放液压支架一种新的护帮结构形式,比护帮板与伸缩梁连体结构更有利于抑制煤壁片帮。     

保德矿8~#厚煤层综放工作面合理支护强度研究

基于保德煤矿8~#厚煤层顶板岩性及组成情况,对8~#煤层顶板进行类型划分与评价,通过对81304综放面矿压规律的实测分析,从矿压显现强度、支架接顶状态和煤壁片帮等方面综合考虑,建议将原架型由2柱式综放支架改为4柱式放煤支架,并提高支架工作阻力和支护强度。采用理论计算和工作面实测分析相结合的方法,对该矿综放工作面液压支架合理支护强度进行分析,确定采场支架合理支护强度为1.35 MPa。     

综放工作面端头液压支架的承载规律实测分析

依据兖矿集团东滩煤矿14309综放工作面的具体条件,现场实测分析了运输巷端头液压支架在生产应用中的承载规律,包括端头液压支架的承载特征、运转特性和适应性,为端头区液压支架的合理选型和支护参数的合理确定提供了依据.     

支护强度和采空区留煤垛对综放工作面矿压显现影响规律模拟研究

为研究采空区留煤垛对综放工作面矿压显现的影响规律,采用FLAC3D模拟软件对不同支护强度下工作面矿压显现规律进行对比分析。研究表明:随着工作面支架支护强度增大,煤壁片帮值和顶板下沉量均减小;一定支护强度条件下,留煤垛开采时的煤壁片帮值和顶板下沉量均较小,工作面支护效果明显优于无煤垛开采。这一研究结论对于综放工作面的安全生产和支护设计都有一定的指导意义。     

放顶煤液压支架工作阻力确定及其适应性分析

为了选择适应平朔井工一矿9号煤工作面地质条件的液压支架,在以往支架选型经验的基础上,建立FLAC3D数值模型,通过分析在不同支护参数条件下顶板下沉量,确定支架合理工作阻力,并结合现场工程参数,对所选支架的适应性进行分析,得到井工一矿9号煤综放支架的合理支护强度为1.1 MPa,所选ZFY12000/23/40D型两柱掩护式放顶煤液压支架满足现场生产要求。     

支护强度对浅埋综放面矿压显现影响模拟研究

为了解浅埋煤层条件下综放工作面的矿压显现特征,以布尔台煤矿42104综放工作面为研究对象,采用数值模拟的研究方法对不同支护强度下工作面矿压显现特征进行对比分析。研究结果表明:随着工作面支架支护强度的逐步增加,煤壁片帮值和顶板下沉量逐渐减小;支护强度达到1.5 MPa时,片帮值为447 mm,顶板下沉量为278 mm,可以达到综放工作面煤壁和顶板控制要求。     

兖矿开展破碎顶板下支架选型对设备影响研究

兖州矿业 (集团 )公司兴隆庄煤矿通过对四采区下部 3个综放工作面支架选型及实际应用进行综合分析 ,基本摸清了破碎顶板条件下综放支架选型对综放设备效能的影响 ,为综放工作面进行合理的支架选型提供了科学依据。此项研究总结了破碎顶板综放支架合理选型原则 :①支架支护强度应与围岩矿压特点相适应 ,将控顶区顶底板移近量控制在最小限度 ;对端面顶板的控顶力要大 ,最大程度保持端面顶板完整。②支架可靠性与煤层赋存条件相适应。其结构形式和支护特性要适应顶板特点 ;底座要适应底板比压 ,防止支架钻底 ;根据采放比确定合理支撑高度 ,防止…     

韩家洼矿坚硬顶板综放工作面矿压监测结果与分析

文章以韩家洼矿特厚煤层坚硬顶板赋存的22203综放工作面作为工程背景,采用现场矿压监测研究方法,分析得出了综放工作面顶板矿压显现规律,并分析评价了综放工作面液压支架适应性,研究成果可为该矿特厚煤层坚硬顶板条件下综放工作面的安全高效生产提供理论依据。     

大倾角特厚煤层综放工作面支架合理工作阻力的确定

综合采用理论计算与FLAC3D数值模拟方法,分析了大倾角特厚煤层综放工作面不同支护强度下顶板下沉位移量。经分析对比,并结合大倾角综放工作面支架稳定性分析,确定大倾角特厚煤层综放工作面支架合理支护强度与工作阻力,为现场支架选型提供依据。     

综放工作面顶板运动规律及支架-围岩关系研究

布尔台煤矿42103综放工作面回采过程中,经常出现台阶下沉甚至支架压死等现象,在对42103综放工作面支架合理工作阻力进行分析的基础上,采用理论推导和现场实测相结合的研究方法对工作面顶板运动规律进行计算,建立了42103综放工作面顶板结构模型,并分析支架-围岩的相互关系,利用顶板结构模型法和动载系数法综合计算确定了42103综放工作面支架合理工作阻力。研究结果表明:42103综放工作面顶板压力为1.63 MPa,支架合理工作阻力为18 709 k N,支架合理支护强度为1.71 MPa。     

综放复采面过空巷支架适应性数值模拟研究

针对圣华煤矿1301复采面支架选型问题,采用FLAC3D中Extrusion模块建立液压支架-围岩耦合数值模型,并利用fish语言进行开挖分析。研究表明:综放复采面过平行空巷时,空巷与工作面间的煤柱会突然破坏失稳,导致工作面顶板超前断裂的产生并引起强度更大的提前来压,工作面中部液压支架立柱压应力峰值达到43.1 MPa。选用ZFY10200/25/42两柱掩护式放顶煤液压支架可满足圣华煤矿1301工作面的支护要求。     

浅部综放L形工作面支架适应性研究

神华乌海路天煤矿结合矿井煤层赋存条件,采用了L形巷道布置方式,改变了一面两巷传统设计理念,这一布置方式改变了综放工作面矿压显现规律;通过对工作面液压支架的支护阻力实时观测结果,对L形综放工作面液压支架适应性进行研究分析,得出所选支架能够满足对L形综放工作面顶板控制的要求,但支架初撑力不足,应予以适当提高。